CN103390114A - 一种带钢成品厚度精度的检测判断系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带钢成品厚度精度的检测判断系统及其方法，属于金属材料加工技术领域。该系统包括厚度值测量模块，通过测厚设备对带钢测量点的厚度进行测量，得到每测量点的厚度值；带钢运行速度检测模块，分别得到带钢的最大运行速度和最小运行速度；带钢速度点值计算模块，计算得到出口带钢最大运行速度的点数和出口带钢最小运行速度的点数；判断点值计算模块，计算得到带钢的判断点值；判断模块，将带钢的连续判断点值的厚度值与所述厚度偏差阈值进行比较，根据比较结果，对带钢进行封闭处理。本发明对成品厚度有效的判定，确保成品满足用户的使用要求，减小因为局部厚度偏差引起的冲压或模具损坏的问题。

Description

一种带钢成品厚度精度的检测判断系统及其方法

技术领域

本发明属于金属材料加工技术领域，特别涉及一种带钢成品厚度精度的检测判断系统及其方法。

背景技术

成品厚度精度是满足用户需要的最基本需求，也是保证成品顺利出厂的首要条件。在生产过程中，由于产线的停车、换辊或者断带等行为造成了带钢的局部厚度的异常波动，往往引起冲压模具的损坏和冲压件局部失稳而产生拉裂的缺陷。为了监测连退或镀锌成品厚度精度，通常在产线后部安装测厚仪表，评估产品的全长厚度控制水平。测厚仪表按照毫秒级别进行单点检测，检测的数值按照一定时间进入厚度判定系统。如果按照单个点的厚度超出了偏差范围进行判定，无疑是不合理的。而仅仅按照普通的平均值超过偏差范围进行判定，无法判定距离小于5米之内的厚度异常点，又会发生因为某一个零件的厚度偏差过大造成冲压过程中冲压开裂和模具损坏的问题，引起客户更大的经济损失。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种带钢成品厚度精度的检测判断系统及其方法，解决了现有技术连退或镀锌成品厚度精度偏差过大造成冲压开裂和模具损坏的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种带钢成品厚度精度的检测判断系统，包括厚度值测量模块，带钢运行速度检测模块、带钢速度点值计算模块、判断点值计算模块、连续判断点值厚度值模块和判断模块；

所述厚度值测量模块，设定厚度偏差阈值，通过测厚设备对带钢测量点的厚度进行测量，得到每个测量点的厚度值；

所述带钢运行速度检测模块，通过在线速度检测装置，测量出口带钢的运行速度，分别得到所述带钢的最大运行速度和最小运行速度；

所述带钢速度点值计算模块，根据在线厚度检测系统接收带钢的厚度值的时间，计算得到单位长度的带钢传入所述在线厚度检测系统的测量点的个数，根据所述带钢的最大运行速度和最小运行速度，计算得到出口带钢最大运行速度的点数和出口带钢最小运行速度的点数；

所述判断点值计算模块，根据所述带钢冲压的最小长度、所述出口带钢最大运行速度的点数和所述出口带钢最小运行速度的点数，计算得到所述带钢的判断点值；

所述连续判断点值厚度值模块，根据所述每个测量点的厚度值和所述带钢的判断点值，计算得到带钢的连续判断点值的厚度值；

所述判断模块，将所述带钢的连续判断点值的厚度值与所述厚度偏差阈值进行比较，根据比较结果，对所述带钢进行封闭处理。

一种带钢成品厚度精度的检测判断方法，包括如下步骤;

设定厚度偏差阈值，通过测厚设备对带钢测量点的厚度进行测量，得到每个测量点的厚度值；

通过在线速度检测装置，测量出口带钢的运行速度，分别得到所述带钢的最大运行速度和最小运行速度；

根据在线厚度检测系统接收带钢的厚度值的时间，计算得到单位长度的带钢传入所述在线厚度检测系统的测量点的个数，根据所述带钢的最大运行速度和最小运行速度，计算得到出口带钢最大运行速度的点数和出口带钢最小运行速度的点数；

根据所述带钢冲压的最小长度、所述出口带钢最大运行速度的点数和所述出口带钢最小运行速度的点数，计算得到所述带钢的判断点值；

根据所述每个测量点的厚度值和所述带钢的判断点值，计算得到带钢的连续判断点值的厚度值；

将所述带钢的连续判断点值的厚度值与所述厚度偏差阈值进行比较，根据比较结果，对所述带钢进行封闭处理。

进一步地，所述根据带钢的最大运行速度和最小运行速度，计算得到出口带钢最大运行速度的点数和出口带钢最小运行速度的点数的方法如式（1）和式（2）所示：

$a=\frac{60000}{v1\×N}---\left(1\right)$

$b=\frac{60000}{v2\×N}---\left(2\right)$

其中，a为出口带钢最大运行速度的点数，单位为个/米；b为出口带钢最小运行速度的点数，单位为个/米；v1为带钢的最大运行速度，单位为m/min；v2为带钢的最小运行速度，单位为m/min；N为在线厚度检测系统接收带钢的厚度值的时间，单位为ms。

进一步地，所述根据出口带钢最大运行速度的点数和出口带钢最小运行速度的点数，计算得到所述带钢的判断点值的方法如式（3）和式（4）所示：

c＝k₁*a+k₂*b  （3）

d＝l×c   （4）

式中，a为出口带钢最大运行速度的点数，单位为个/米；b为出口带钢最小运行速度的点数，单位为个/米；k1为比例系数，单位为无量纲；k2为比例系数，单位为无量纲；l为带钢冲压的最小长度，单位为米；c为每米传入到在线厚度检测系统的测量点的个数，单位为个/米；d为带钢的判断点值，单位为个。

本发明提供的带钢成品厚度精度的检测判断系统及其方法，对成品厚度有效的判定，确保成品满足用户的使用要求，减小因为局部厚度偏差引起的冲压开裂和模具损坏的问题。

附图说明

图1为本发明实施例提供的带钢成品厚度精度的检测判断系统结构示意图；

图2为本发明实施例提供的带钢成品厚度精度的检测判断方法步骤流程图；

图3为本发明实施例提供的带钢全长厚度值分布统计图。

图4为本发明实施例提供的带钢全长的测量点的厚度值分布图。

具体实施方式

参见图1，本发明实施例提供的带钢成品厚度精度的检测判断系统，包括厚度值测量模块，带钢运行速度检测模块、带钢速度点值计算模块、判断点值计算模块、连续判断点值厚度值模块和判断模块；

厚度值测量模块，设定厚度偏差阈值，通过测厚设备对带钢测量点的厚度进行测量，得到每个测量点的厚度值；

带钢运行速度检测模块，通过在线速度检测装置，测量出口带钢的运行速度，分别得到带钢的最大运行速度和最小运行速度；

带钢速度点值计算模块，根据在线厚度检测系统接收带钢的厚度值的时间，计算得到单位长度的带钢传入在线厚度检测系统的测量点的个数，根据带钢的最大运行速度和最小运行速度，计算得到出口带钢最大运行速度的点数和出口带钢最小运行速度的点数；

判断点值计算模块，根据带钢冲压的最小长度、出口带钢最大运行速度的点数和出口带钢最小运行速度的点数，计算得到带钢的判断点值；

连续判断点值厚度值模块，根据每个测量点的厚度值和带钢的判断点值，计算得到带钢的连续判断点值的厚度值；

判断模块，将带钢的连续判断点值的厚度值与厚度偏差阈值进行比较，根据比较结果，对带钢进行封闭处理。

参见图2，一种带钢成品厚度精度的检测判断方法，包括如下步骤;

步骤101：设定厚度偏差阈值，通过测厚设备对带钢测量点的厚度进行测量，得到每个测量点的厚度值；

步骤102：通过在线速度检测装置，测量出口带钢的运行速度，分别得到所述带钢的最大运行速度和最小运行速度；

步骤103：根据在线厚度检测系统接收带钢的厚度值的时间，计算得到单位长度的带钢传入在线厚度检测系统的测量点的个数，根据带钢的最大运行速度和最小运行速度，计算得到出口带钢最大运行速度的点数和出口带钢最小运行速度的点数；

其中，根据带钢的最大运行速度和最小运行速度，计算得到出口带钢最大运行速度的点数和出口带钢最小运行速度的点数的方法如式（1）和式（2）所示：

$a=\frac{60000}{v1\×N}---\left(1\right)$

$b=\frac{60000}{v2\×N}---\left(2\right)$

其中，a为出口带钢最大运行速度的点数，单位为个/米；b为出口带钢最小运行速度的点数，单位为个/米；v1为带钢的最大运行速度，单位为m/min；v2为带钢的最小运行速度，单位为m/min；N为在线厚度检测系统接收带钢的厚度值的时间，单位为ms。

步骤104：根据带钢冲压的最小长度、出口带钢最大运行速度的点数和出口带钢最小运行速度的点数，计算得到带钢的判断点值；

其中，根据出口带钢最大运行速度的点数和出口带钢最小运行速度的点数，计算得到带钢的判断点值的方法如式（3）和式（4）所示：

c＝k₁*a+k₂*b  （3）

d＝l×c  （4）

式中，a为出口带钢最大运行速度的点数，单位为个/米；b为出口带钢最小运行速度的点数，单位为个/米；k1为比例系数，单位为无量纲；k2为比例系数，单位为无量纲；l为带钢冲压的最小长度，单位为米；c为每米传入到在线厚度检测系统的测量点的个数，单位为个/米；d为带钢的判断点值，单位为个。

步骤105：根据每个测量点的厚度值和所述带钢的判断点值，计算得到带钢的连续判断点值的厚度值；

步骤106：将带钢的连续判断点值的厚度值与厚度偏差阈值进行比较，根据比较结果，对所述带钢进行封闭处理。

在本发明实施例中，以DC06为例，其厚度为0.9mm，设定厚度偏差阈值为[-0.03,0.03]mm，落料长度为2m，为满足用户的生产要求，通过测厚仪对带钢测量点的厚度进行测量，得到每个测量点的厚度值，根据每测量点的厚度值，计算得到带钢的所有测量点的平均值，首先将带钢的所有测量点的平均值与厚度偏差阈值进行比较，如果带钢的所有测量点的平均值在[-0.03,0.03]mm内，然后根据按照2σ的标准要求，将95.4%的带钢的所有测量点的厚度值与厚度偏差阈值进行判断，若95.4%的带钢的所有测量点的厚度值在[-0.03,0.03]mm内，参见图3，带钢的所有测量点的平均值为0.9003mm，且95.6%的带钢的所有测量点的厚度值在[-0.03,0.03]mm内，然后再继续进行如下判断：

生产现场中，在线厚度检测系统接收带钢的厚度值的时间N为100ms，计算得到单位长度的带钢传入所述在线厚度检测系统的测量点的个数，通过在线速度检测装置，测量出口带钢的运行速度，得到带钢的最大运行速度为300m/min，带钢的最小运行速度为60m/min，分别根据式（1）和式（2），出口带钢最大运行速度的点数为2点/米，出口带钢最小运行速度的点数为10点/米，k1和k2一般与现场实际的生产情况有关，且（k1≤1，k2≤1，一般选择k1=k2=0.5），在本发明实施例中，生产过程中300m/min的速度为主，所以k1=0.7，k2=0.3，每米传入到在线厚度检测系统的测量点的个数为4个/米，根据式（3）和（4），由于带钢冲压的最小长度为2米，所以得到带钢的判断点值为8个，每个测量点的厚度值和判断点值，得到带钢的连续8个的厚度值，若带钢的测量点连续8个点的厚度值超过[-0.03，0.03]mm的范围，则需要封闭。从图4可见，带钢尾部厚度存在明显的波动现象，并存在连续8个测量点超过厚度阈值[-0.03,0.03]mm，长度在2米左右。超过厚度阈值的带钢在冲压过程中，对于薄的部分容易发生冲压开裂的问题（通过仿真手段分析了厚度偏差与冲压开裂的关系），而对于超厚的部分如果不去处理，则会引起模具损坏的问题。因此，该卷带钢通过封闭后，落料时切掉尾部存在厚度偏差超过厚度阈值的部分，保证用户的使用要求。

本发明实施例提供的带钢成品厚度精度的检测判断系统及其方法，对成品厚度有效的判定，确保成品满足用户的使用要求，减小因为局部厚度偏差引起的冲压开裂和模具损坏的问题。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (4)

1.一种带钢成品厚度精度的检测判断系统，其特征在于，包括厚度值测量模块，带钢运行速度检测模块、带钢速度点值计算模块、判断点值计算模块、连续判断点值厚度值模块和判断模块；

所述厚度值测量模块，设定厚度偏差阈值，通过测厚设备对带钢测量点的厚度进行测量，得到每个测量点的厚度值；

所述带钢运行速度检测模块，通过在线速度检测装置，测量出口带钢的运行速度，分别得到所述带钢的最大运行速度和最小运行速度；

所述带钢速度点值计算模块，根据在线厚度检测系统接收带钢的厚度值的时间，计算得到单位长度的带钢传入所述在线厚度检测系统的测量点的个数，根据所述带钢的最大运行速度和最小运行速度，计算得到出口带钢最大运行速度的点数和出口带钢最小运行速度的点数；

所述判断点值计算模块，根据所述带钢冲压的最小长度、所述出口带钢最大运行速度的点数和所述出口带钢最小运行速度的点数，计算得到所述带钢的判断点值；

所述连续判断点值厚度值模块，根据所述每个测量点的厚度值和所述带钢的判断点值，计算得到带钢的连续判断点值的厚度值；

所述判断模块，将所述带钢的连续判断点值的厚度值与所述厚度偏差阈值进行比较，根据比较结果，对所述带钢进行封闭处理。

2.一种带钢成品厚度精度的检测判断方法，其特征在于，包括如下步骤;

设定厚度偏差阈值，通过测厚设备对带钢测量点的厚度进行测量，得到每个测量点的厚度值；

通过在线速度检测装置，测量出口带钢的运行速度，分别得到所述带钢的最大运行速度和最小运行速度；

根据在线厚度检测系统接收带钢的厚度值的时间，计算得到单位长度的带钢传入所述在线厚度检测系统的测量点的个数，根据所述带钢的最大运行速度和最小运行速度，计算得到出口带钢最大运行速度的点数和出口带钢最小运行速度的点数；

根据所述带钢冲压的最小长度、所述出口带钢最大运行速度的点数和所述出口带钢最小运行速度的点数，计算得到所述带钢的判断点值；

根据所述每个测量点的厚度值和所述带钢的判断点值，计算得到带钢的连续判断点值的厚度值；

将所述带钢的连续判断点值的厚度值与所述厚度偏差阈值进行比较，根据比较结果，对所述带钢进行封闭处理。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据带钢的最大运行速度和最小运行速度，计算得到出口带钢最大运行速度的点数和出口带钢最小运行速度的点数的方法如式（1）和式（2）所示：

$a=\frac{60000}{v1\×N}---\left(1\right)$

$b=\frac{60000}{v2\×N}---\left(2\right)$

其中，a为出口带钢最大运行速度的点数，单位为个/米；b为出口带钢最小运行速度的点数，单位为个/米；v1为带钢的最大运行速度，单位为m/min；v2为带钢的最小运行速度，单位为m/min；N为在线厚度检测系统接收带钢的厚度值的时间，单位为ms。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据出口带钢最大运行速度的点数和出口带钢最小运行速度的点数，计算得到所述带钢的判断点值的方法如式（3）和式（4）所示：

c＝k₁*α+k₂*b    (3)

d＝l×c    （4）

式中，a为出口带钢最大运行速度的点数，单位为个/米；b为出口带钢最小运行速度的点数，单位为个/米；k1为比例系数，单位为无量纲；k2为比例系数，单位为无量纲；l为带钢冲压的最小长度，单位为米；c为每米传入到在线厚度检测系统的测量点的个数，单位为个/米；d为带钢的判断点值，单位为个。

Images